Kentsel sismik ile İsviçre jeotermal araştırmalarının ilerletilmesi
Vibroseis kamyonları STRYDE Nodes™ ile uyum içinde çalıştı ve yerel rahatsızlığı sınırlamak için geceleri seferber edildi (kaynak: STRYDE)
Merve Uytun
3 Ara 2023
İsviçre'deki jeotermal geliştirme birçok nedenden dolayı ertelendi ancak STRYDE gibi şirketler keşif risklerini azaltmaya yardımcı olmak için adım atıyor.
Petrol, gaz veya madencilik konusunda çok az geçmişe sahip olan İsviçre’deki yeraltına ilişkin bilgiler çok sınırlıydı. Yeraltı bilgisinin eksikliği, jeotermal gelişim için bir zorluk oluşturdu, keşif riskini artırdı ve topluluk ve endüstri desteğini zayıflattı. Bu nedenle, İsviçre’de jeotermal proje geliştirmede yer altı haritalama teknolojilerinin çok değerli olduğu kanıtlanmıştır.
Çevre bilimci Philippa Decker tarafından yazılan bu konuk makalesinde , İsviçre jeotermal sektörünün karşılaştığı zorluklar ve kentsel alanlarda uygun gizli araştırma teknolojilerinin, jeotermal proje geliştirme risklerinin azaltılmasına nasıl büyük katkı sağladığı hakkında daha fazla bilgi ediniyoruz.
Cenevre’den Thurgau’ya ve aradaki Molasse havzalarına kadar İsviçre, jeotermal derinliklerinin daha fazla araştırılmasını benimsemeye başlıyor. Enerji tedarik sistemini elden geçirmeye hazırlanan şirketin, 2050 yılına kadar net sıfır sera gazı emisyonu taahhüdü 2019 yılında İsviçre Başkonsolosluğu tarafından kabul edildi 1 . Bu iddialı hedefler, fosil yakıt enerji kaynaklarının tamamen terk edilmesini ve temiz, yerel, güvenli, uygun fiyatlı ve %100 İsviçre enerji tedarik sistemine geçişi gerektirmektedir.
Şu ana kadar ilgi büyük ölçüde güneş, rüzgar ve hidroelektrik projelerinin genişletilmesine odaklandı. Ancak ayaklarımızın altındaki devasa enerji kaynağı, net sıfır enerji planımıza bir sonraki önemli katkı sağlayıcı olabilir. Yer yüzeyinin altında ısı olarak depolanan tükenmez ve sürekli enerji olan jeotermal enerji, %100 yenilenebilir enerji geleceği için yapbozun son parçasını sağlama potansiyeline sahiptir.
İsviçre jeotermal sektörünün kullanılmayan potansiyeli
Yalnızca ısıtma açısından, jeotermal enerjinin 2050 yılına kadar İsviçre’deki toplam evsel ve endüstriyel ısıtma ihtiyacının %25’ini karşılayacağı öngörülüyor 2 . Doğrudan derin jeotermal enerji santrallerinden üretilen elektrik, ülkenin genel elektrik arzına yalnızca küçük bir yüzde katarken, mevsim veya iklim ne olursa olsun 7/24 mevcut olan önemli baz yük gücü sağlayacak ve diğer yenilenebilir kaynaklardan gelen aralıklı arzı tamamlayıcı nitelikte olacak. Nükleer veya fosil yakıtlara güvenin.
Ancak bu hedeflere ulaşılmaktan çok uzaktır. 2021 yılında İsviçre’deki toplam ısıtma ihtiyacının yalnızca %5,5’i (4,6 TWh) jeotermal kaynaklardan üretildi. Bunun çoğunluğu (%80’den fazlası) ısı pompalarıyla bağlantılı sığ, ev tipi sondalar tarafından üretildi. 3 Bu rakamlar, İsviçre’nin Avrupalı komşularıyla karşılaştırıldığında büyük ölçekli orta ve derin jeotermal enerji fırsatlarından yararlanma konusunda geride kalmasıyla birlikte bölge için hala gidilecek uzun bir yol olduğunu gösteriyor.
İsviçre’de jeotermalin sınırlı gelişimi
On yıl önce, Basel 4 ve St Gallen’de ısıtma ve elektrik için derin jeotermal konusunda iki yüksek profilli girişim, yerel yer sarsıntıları ve mülk hasarı nedeniyle derin jeotermal projelerle ilgili kalıcı topluluk tepkisi ve çevresel kaygılar nedeniyle iptal edildi.
Avrupa’nın başka yerlerinde jeotermal aktivitenin gelişimi hızlanıyor. Almanya’da hâlihazırda 42 operasyonel derin jeotermal proje bulunurken, diğer sekiz proje de yapım aşamasında veya planlama aşamasındadır 5 , Fransa’da ise işleyen iki jeotermal elektrik projesi ve yaklaşık 70 başarılı bölgesel konut ısıtma sistemi 6 bulunmaktadır . Büyük Paris bölgesi, Avrupa’nın en yoğun kaplı jeotermal sistemine sahiptir ve yaklaşık 250.000 haneye ısı sağlamaktadır 7 , 8 . Şu anda İsviçre’nin Riehen şehrinde, Basel-Stadt 9’da yalnızca bir jeotermal bölgesel ısıtma sistemi faaliyet göstermektedir. Güçlü yerel muhalefete rağmen10 Jura kantonunda bir jeotermal elektrik santrali için bir test programı da yapım aşamasındadır.
Jeotermalin keşfedilme riskinin azaltılması
Jeotermal kaynaklara geniş ölçekli erişim yüksek risklidir ve yüksek ilk araştırma maliyetleri gerektirir. Derinlemesine İsviçre jeolojisi , gelecekteki araştırmalara dayanak oluşturacak kapsamlı bir madencilik veya tarihi petrol endüstrisinin bulunmadığı kapalı bir kitap gibidir. Jeotermal kurulumlar için yer seçimi sıklıkla tarihsel sondajlara veya bölgesel jeolojinin geniş tahminlerine dayanır. Jeotermal yerleri körü körüne aramak maliyetli, başarısız keşif girişimlerine yol açabilir ve bu da gelecekteki jeotermal projeler için topluluk ve endüstri desteğini azaltabilir. Lavey-les-bains ve Vinzel’dekiler gibi yakın zamanda açılan birkaç kuyu, yeterli su sıcaklığı veya basıncı üretememiş ve kamu ve özel bütçeye ciddi bir maliyet yükleyerek terk edilmiş, bu da projeler etrafında olumsuz yerel tanıtıma yol açmıştır 11 , 12 .
Onlarca yıldır petrol ve gaz aramalarında kullanılan haritalama teknikleri jeotermal senaryolara başarıyla uygulanmıştır. Bu teknikler, yeraltı jeolojisinin kolay ulaşılabilir ve yüksek kaliteli jeolojik görüntülemesini sağlayarak, gelişen jeotermal endüstrisini artırma potansiyeline sahiptir.
Dünyanın en küçük ve en hafif sismik sensör düğümünü yaratan STRYDE gibi şirketler, sismik teknolojide bir adım değişikliği sağlayarak sismik araştırmaları daha uygun maliyetli, daha güvenli ve daha düşük çevresel etkiye sahip hale getirdi. Son üç yılda STRYDE teknolojisi kullanılarak çoğunlukla kentsel ortamlarda elde edilen 29 jeotermal araştırmayla, devrim niteliğindeki teknolojisi jeotermal araştırma şeklimizi değiştiriyor.
Petrol ve gaz sondajına benzer şekilde potansiyel jeotermal sondaj sahalarının araştırılması da güvenilir jeolojik veriler gerektirir. Sismik haritalama, yeraltını anlamak ve jeolojik riski değerlendirmek için altın standart bir araçtır. Kayanın doğal geçirgenliğinden nerede yararlanılacağına dair karar vermeyi destekleyen ve kuyu yörüngesini optimize eden, fayların ve gerilim alanlarının nerede bulunduğunu gösteren, yeraltı özelliklerinin ayrıntılı 3 boyutlu haritalarını sağlar. Yeni nesil sismik düğümler, daha verimli araştırmaları mümkün kılma ve ön maliyetleri azaltma kapasitesine sahiptir. Sismik teknoloji aynı zamanda sondaj faaliyetleri için de önemli bir araçtır ve şirketlerin sismisiteyi ölçmesine ve jeolojik riski ölçmesine olanak tanır.
Kentsel alanlarda devrim yaratan sismik çalışmalar
Swiss Geo Energy (SGE) tarafından yaptırılan çok yakın tarihli bir 3 boyutlu sismik araştırmada, 21.500 STRYDE sismik sensörü, GEO2X tarafından Lozan yakınlarındaki kırsal bölgeye gizlice yerleştirildi. Araştırma, yeraltı altındaki jeolojik oluşumların ayrıntılı bir yapısal modelini oluşturmak için sismik verilerin düğümler tarafından kaydedildiği neredeyse 100 kilometrekarelik kırsal alanı ve köyleri kapsıyordu. Projenin temel amacı, başarılı bir jeotermal kuyu açmak ve bölgede yaşayan insanlara ısı ve güç sağlayacak bir jeotermal enerji santrali inşa etmek için jeotermal enerji sıcak noktalarını belirlemekti.
Vibroseis kamyonları düğümlerle uyum içinde çalışarak 14.000 titreşim noktasını vurdu. Bu kamyonlar sismik akustik enerji dalgaları yarattı ve düğümler, yeraltının bir görüntüsünü oluşturmak için enerjinin Dünya’nın katmanları boyunca geçtiği zamanı kaydetmek için kullanıldı. Kamyonlar, yerel rahatsızlığı sınırlamak ve günün daha yoğun saatlerinde oluşan pasif gürültü girişimini önleyerek elde edilen verilerin kalitesini artırmak için geceleri harekete geçti. Baştan sona bu süreç yalnızca 11 günde tamamlandı ve bu, şirketin yüksek kaliteli, uygun fiyatlı sismik verilerle jeotermal araştırmaları daha önce hiç olmadığı kadar hızlı takip etmesine olanak tanıdı.
Bu teknoloji, kentsel ve endüstriyel ortamlardaki hantal jeotermal araştırma sürecinde devrim yarattı. Hafif, kablosuz, sismik sensör düğümlerinin yeni nesil elektrikli kaynak araçlarıyla birlikte kullanılması, yüksek çözünürlüklü ve kaliteli yüzey altı görüntülemeyi uygun fiyat, basitlik ve çevre ve toplum üzerinde düşük etki ile birleştirir.
Merkezi bölgesel ısıtma ve derin jeotermal kaynaklardan elektrik santralleri gibi büyük ölçekli projeler, sanayi ve madencilik gelişimindeki boşluklar, toplumsal destek eksikliği ve özel paydaşlara yönelik engelleyici yatırım maliyetleri nedeniyle İsviçre’de ertelendi. Bu başarılı gösterimin ardından sismik haritalama teknolojisinin jeotermal gelişmeleri hızlandırmada ve yatırımcılar için riski azaltmada önemli olduğu kanıtlandı. Yeni iklim hedefleri, daha fazla hükümet yatırımı ve teknolojik ilerlemelerle İsviçre’nin jeotermal potansiyeli nihayet karşılanabilir.
Kaynak: ThinkGeoEnergy
